Astronomi

Mengapa hanya kutub Mars yang beku, walaupun suhu yang terlalu sejuk di garis lintang yang lebih rendah?

Mengapa hanya kutub Mars yang beku, walaupun suhu yang terlalu sejuk di garis lintang yang lebih rendah?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Sebenarnya seluruh planet merah sangat sejuk, cukup sejuk untuk ais dan fros untuk membentuk tidak hanya di tiang. Suhu meningkat di atas 0 darjah Celsius pada musim panas sahaja. Mengapa tiang hanya dibekukan, dan bukan garis lintang yang lebih rendah pada sebahagian besar tahun Martian? Adakah kerana sebahagian besar kawasan ini mungkin tidak berada di titik tiga air, tidak seperti kutub?

Soalan berkaitan di StackExchange


Sama seperti malam musim sejuk di Bumi tidak menjamin salji, begitu juga Mars yang sejuk tidak menjamin ais di mana-mana.

Agar ais atau salji terbentuk, kelembapan yang kemudian menjadi padat mesti ada di lokasi sejuk. Kelembapan dalam kes ini adalah $ CO_2 $ dengan jejak air, menuju ke penutup ais yang terbuat dari $ CO_2 $-ice, dengan sebentuk cincin $ H_2O $-ice 'trailing' di sekitar jejari luarnya.

Suasana sebenarnya hanya sejuk dan cukup padat untuk $ CO_2 $ untuk memantapkan di tiang, jadi tidak ada misteri di sana. Jika tidak, seluruh atmosfer akan mengembun menjadi lapisan nipis $ CO_2 $-kain. Untuk memahami pembentukan $ H_2O $ ais, kita harus mengambil kira bagaimana air diangkut di dalam atmosfer tentera.

Mars hanya mempunyai satu sel peredaran global (lihat pemodelan awal mengenai hal ini oleh Haberle et al., (1993), dan tinjauan baru-baru ini mengenai iklim Mars untuk pembaca yang berminat oleh Read et al., (2015)).

((Gambar dari Haberle et al., (2015))

Sebab sel tunggal adalah gabungan ukuran kecil dan tempoh putaran Mars, seperti yang dijelaskan dalam jawapan ini. Kesan sel tunggal adalah bahawa kelembapan kondensat hanya diangkut pada dasarnya tiang-ke-tiang secara langsung, dengan hanya variasi kecil garis lintang ~ 10-15 darjah selama tahun bela diri.

Oleh itu, tidak ada lokasi lain di Marikh selain tiang yang dapat mengumpulkan tekanan wap yang cukup besar untuk membentuk ais.


Mengapa Panas di Khatulistiwa Tetapi Dingin di Kutub?

Perbezaan suhu dari tiang ke khatulistiwa bergantung pada tenaga Matahari dan tenaga yang dikekalkan dalam sistem Bumi. Ada saat-saat ketika Bumi tidak memiliki penutup es atau gurun kutub dan ada kalanya ais mengebumikan sebahagian besar permukaan Bumi.

Bahkan perubahan kecil dalam keseimbangan tenaga Bumi mempengaruhi suhu di khatulistiwa, kutub dan setiap tempat di antaranya.


Para saintis menemui bukti aliran air baru-baru ini di Marikh

Kredit: Frances Butcher an NASA, JPL-Caltech, MSSS

Sekumpulan saintis yang diketuai oleh The Open University telah menemui bukti air leleh glasial baru-baru ini di Mars, walaupun terdapat pandangan yang luas bahawa iklim baru-baru ini terlalu sejuk untuk mencairkan ais.

Para saintis planet dari OU, bekerjasama dengan University College Dublin, University of Cambridge dan University of Nantes (CNRS), telah menemui 'esker' langka di Marikh - rabung sedimen yang disimpan oleh air lebur yang mengalir di bawah glasier di kawasan yang relatif kebelakangan ini (kira-kira 110 juta tahun yang lalu), walaupun cuaca sejuk. Penyelidikan ini telah diterbitkan di Jurnal Penyelidikan Geofizik: Planet.

Pengarang utama penyelidikan, PhD Researcher dalam Planetary Science, Frances Butcher, menerangkan kepentingan penemuan ini.

Seperti apa glasier di Marikh, dan di mana mereka?

"Sama seperti Bumi, kutub Mars ditutupi dengan lapisan es padat yang besar, dan khatulistiwa sama sekali tidak mempunyai es permukaan. Kawasan di antara khatulistiwa dan kutub mempunyai ribuan glasier es air yang serupa dengan terdapat di kawasan pergunungan di Bumi. Glasier 'lintang tengah' ini menjadi tumpuan kajian kami, dan dianggap ditutupi oleh selimut puing-puing, mungkin setebal hanya beberapa meter. "

Apa yang difikirkan oleh saintis pada masa lalu?

"Diperkirakan secara umum bahawa glasier di lintang tengah Mars selalu terlalu sejuk untuk menghasilkan air lebur. Ini kerana suhu rata-rata di Marikh adalah -55 ° C. Walau bagaimanapun, penyelidikan kami menunjukkan bahawa aktiviti gunung berapi bawah tanah, dan panas dihasilkan oleh pergerakan ais, mungkin menyebabkan pencairan ais yang jarang terjadi di bawah beberapa glasier latitud pertengahan ini pada masa lalu. "

"Pada dasarnya, air lebur yang mengalir melalui glasier membentuk terowong melalui ais, yang kemudian dipenuhi dengan sedimen seperti kerikil, batu, dan pasir. Ketika glasier mundur, sedimen ini ditinggalkan sebagai rabung, yang dikenal sebagai 'esker' . "

Adakah air cecair mengalir di Marikh hari ini?

"Walaupun tidak ada bukti bahawa air cair masih ada di bawah glasier ini hari ini, penyelidikan memberikan pandangan penting mengenai keadaan persekitaran yang boleh menyebabkan ais mencair dalam sejarah geologi Mars baru-baru ini."

Apa yang dapat diberitahu oleh pengawal mengenai keadaan persekitaran di Marikh dalam sejarah geologi baru-baru ini?

"Hingga kini, hanya satu esker lain yang ditemukan muncul dari depan glasier lintang tengah. Kedua eskers terbentuk antara 110 - 150 juta tahun yang lalu, yang sangat baru bagi ahli geologi, dan terletak di lembah celah dalam, yang dapat terangkan mengapa glasier spesifik ini menghasilkan air leleh walaupun terdapat iklim sejuk di Marikh. Sama seperti beberapa lembah di Bumi, kami berpendapat bahawa panas dari aktiviti gunung berapi bawah tanah menghangatkan lapisan glasier yang mengalir di dalamnya, menyebabkan ais mencair. "

Mengapa ini penting bagi manusia?

"Sekiranya manusia akhirnya melakukan perjalanan ke Marikh, glasier garis lintang pertengahan akan menjadi sumber es yang mudah diakses yang dapat diproses oleh angkasawan ke dalam air. Pengawal juga dapat menyediakan tempat-tempat menarik untuk eksplorasi ilmiah dekat dengan sumber-sumber ais ini."

Bagaimana dengan kehidupan di Marikh? Mungkinkah glasier lintang tengah ini dapat menyokong kehidupan?

"Keadaan di Marikh sangat memusuhi kehidupan, dan pada masa ini kita tidak tahu apakah kehidupan pernah wujud di mana saja di planet ini. Oleh itu, nampaknya tidak mungkin glasier lintang tengah menyokong kehidupan, atau pernah melakukannya. Walau bagaimanapun, dalam keadaan sejuk, persekitaran radiasi di Bumi, lapisan glasier boleh menjadi tempat perlindungan yang selamat untuk kehidupan mikroba.

"Gletser di Marikh sebenarnya, dapat bertindak seperti perisai besar, melindungi tanah dan ais di tempat tidur mereka dari radiasi berbahaya yang mengebom permukaan planet ini. Sekiranya kehidupan muncul di Marikh, ada kemungkinan tempat tidur glasier dapat menyediakan ceruk terlindung seumur hidup. "


Contoh yang baik tentang bagaimana debu mempengaruhi iklim Mars: lebih dari 2007, Mars mengalami ribut debu titanik yang melanda seluruh planet. Ribut debu menyumbang kepada kesan pemanasan sementara di sekitar Marikh, meningkatkan suhu atmosfera sekitar 20-30 & degC. Menariknya, sementara atmosfer planet memanas, permukaan planet menjadi sejuk kerana menerima lebih sedikit haba matahari.

Terima kasih banyak kepada Mark Richardson atas nasihat dan bahannya mengenai iklim Mars. Terima kasih juga kepada Jon kerana mengetahui perkembangan AGU terbaru Mark Richardson.


Inilah Sebabnya Pemanasan Global Bertanggungjawab Untuk Membekukan Suhu Di A.S.

Pada bulan Januari 2014, pusaran polar yang dipindahkan membawa suhu yang sangat sejuk ke banyak bahagian. [+] Amerika Syarikat, menyebabkan Lake Michigan dekat Chicago membeku, seperti yang ditunjukkan di sini. Kejadian sejuk ketika ini sangat mirip, dan mendatangkan malapetaka di banyak wilayah Amerika Syarikat sekarang, pada tahun 2019.

Edward Stojakovik / flickr

Negara ini membeku dengan cara yang belum pernah terjadi sebelumnya, dan pemanasan global harus dipersalahkan. Bunyi gila? Kejutan sejuk yang dialami oleh Amerika Utara di timur pergunungan berbatu, dengan suhu pada tahap seperti Artik, memang nyata, tetapi ini hanya sebahagian dari ceritanya. Pada masa yang sama, terdapat rekod suhu panas yang berlaku di bahagian lain dunia, dari Australia hingga ke Kutub Utara.

Walaupun sebilangan kecil orang yang bersuara lantang mungkin menggunakan logik yang salah, "sejuk di mana saya berada, oleh itu pemanasan global tidak nyata," bahkan pelajar sekolah tahu bahawa cuaca bukan iklim. Tetapi hembusan sejuk yang melampau ini menjadi lebih parah dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kerana gabungan pemanasan global dan fenomena yang mungkin pernah anda dengar: pusaran polar. Inilah sains bagaimana ia berfungsi, dan mengapa pemanasan global secara paradoks memainkan peranan utama dalam suhu rendah yang sekarang ini.

Perbezaan antara pusaran polar yang kuat dan stabil (L) dan lemah, tidak stabil yang boleh menyebabkan. [+] bunyi sejuk dan cuaca sangat sejuk di lintang tengah (R), seperti peristiwa yang sedang kita alami sekarang.

Apabila anda memikirkan Bumi, termasuk cuaca, iklim, dan suhunya, gambar apa yang anda dapat di kepala?

Cara terbaik untuk menggambarkan Bumi adalah sebagai sfera yang berputar pada paksinya, tetapi dengan dua kesan tambahan: atmosfera dan lautan. Semasa Bumi berputar pada paksinya, kita mengalami pemanasan pada siang hari (di bawah sinar matahari langsung) dan menyejukkan pada waktu malam (dalam kegelapan), ketika Bumi memancarkan habanya yang tersimpan ke kedalaman ruang. Apabila hemisfera kita miring ke arah Matahari, kita mengalami bulan-bulan musim panas ketika belahan bumi kita miring dari Matahari, kita mengalami bulan-bulan musim sejuk.

Lautan menyimpan sejumlah besar haba, dengan arus lautan mengangkut haba itu dari satu lokasi ke lokasi lain. Tetapi dari segi peristiwa cuaca tertentu yang sedang kita alami sekarang, suasana adalah faktor terbesar.

Grafik ini menunjukkan peredaran global atmosfera Bumi. Termasuk dalam paparan ini adalah Hadley. [+] sel, sel Ferrell dan sel kutub, bersama dengan enam zona yang berlainan di hemisfera utara dan selatan yang memperlihatkan angin yang berlaku.

Pengguna Wikimedia Commons Kaidor

Di mana-mana planet yang berputar, anda akan mempunyai kesan yang disebut angin yang berlaku. Ketika atmosfera beredar di seluruh dunia, planet Bumi biasanya mengalami tiga jenis angin yang berlainan, biasanya terbatas pada tiga zon lintang yang berbeza:

  • 0 ° hingga 30 °: di mana kita mendapat angin perdagangan, yang bertiup dari timur ke barat dan berkumpul di khatulistiwa.
  • 30 ° hingga 60 °: yang memberi kita dunia barat, yang bertiup dari barat ke timur, dan naik ke arah lingkaran Artik (atau turun ke arah Antartika).
  • 60 ° hingga 90 °: sel kutub, yang biasanya terbatas pada kawasan lintang tertinggi di Bumi.

Walaupun jalur lintang berbeza, fenomena ini biasa terjadi pada planet berputar paling cepat dengan atmosfera, termasuk Venus, Mars, Musytari dan Saturnus. Bumi, bagaimanapun, sedikit istimewa.

Suhu laut cukup panas di kawasan khatulistiwa, pada musim yang tepat, sehingga terbentuk. [+] taufan tropika, dan cukup sejuk, pada musim musim sejuk, untuk membentuk pusaran polar yang ekstrem.

Pasukan Berkeley Earth Surface Temperature (BEST)

Kerana ketipisan atmosfer Bumi, kemiringan paksi besar kita, tingkah laku penutup awan dan pantulan di kutub, dan sejumlah faktor lain, planet kita mempunyai perbezaan suhu yang sangat besar antara khatulistiwa dan kutub. Perbezaan suhu ini terkecil pada musim panas, ketika kawasan kutub mengalami cahaya matahari berterusan 24 jam, dan paling besar pada musim sejuk, di mana hampir selalu malam.

Hasil daripada perbezaan suhu yang teruk ini, terdapat zon tekanan rendah berskala besar dan berterusan yang berputar dengan cara siklon di setiap tiang: dari barat ke timur. (Berlawanan arah jarum jam di kutub utara, searah jarum jam di kutub selatan.) Kedua zon ini dikenal sebagai pusaran polar, dan masing-masing mulai beberapa mil di atmosfer dan meluas ke stratosfer.

Hubungan antara atmosfera, awan, kelembapan, proses darat dan lautan semuanya mengatur. [+] evolusi suhu keseimbangan Bumi. Stratosfera, khususnya, sangat penting bagi fenomena seperti pusaran kutub Kutub Utara.

Muzium Angkasa Udara & Angkasa NASA / Smithsonian

Di bawahnya, anda biasanya akan menemui sejumlah besar udara sejuk dan lebat yang mengelilingi setiap tiang. Biasanya, pusaran ini cukup stabil, kerana perbezaan suhu dan tekanan cukup parah, untuk memastikannya tetap stabil sepanjang tahun.

Apabila pusaran berada di tahap paling kuat, anda akan mendapat satu sel, dan udara terkurung dengan baik. Apabila pusaran melemah, mereka dapat berpecah menjadi dua atau lebih sel, dan mula berpindah dari kutub. Apabila mereka sangat lemah, mereka dapat memecah-belah, dan beberapa tekanan rendah, udara suhu rendah dapat mulai berinteraksi dengan tekanan yang lebih tinggi, udara suhu yang lebih tinggi dari luar kawasan kutub.

Bumi pada tahun 2013 (di sebelah kiri) dengan pusaran polar kuat sel tunggal yang jelas, bersama dengan Bumi di. [+] 2014 (di sebelah kanan) di mana pusaran kutub menjadi sangat lemah, dan berhijrah ke kawasan darat yang banyak di lintang pertengahan.

Walaupun istilah itu sudah ada sejak tahun 1850-an, hanya sedikit orang yang mendengar pusaran kutub hingga awal dekad ini, ketika menjadi sangat lemah sehingga berpindah ke benua Amerika Utara dan Eurasia, menyebabkan beberapa cuaca musim sejuk yang paling sejuk yang pernah kita lihat di sejarah terkini.

Apabila pusaran di kutub utara menjadi sangat lemah, zon tekanan tinggi yang terdapat di lintang tengah Bumi (di mana wilayah barat) dapat mendorong ke arah kutub, menggantikan udara sejuk. Ini menyebabkan pusaran kutub bergerak lebih jauh ke selatan. Di samping itu, aliran jet melengkung, dan menyimpang ke arah lintang selatan yang lebih padat. Oleh kerana udara sejuk dan kering dari kutub bersentuhan dengan udara lembap yang hangat dan lembap di pertengahan garis lintang, anda mendapat perubahan cuaca dramatik yang secara konvensional kita sebut sebagai angin sejuk.

Apabila pusaran kutub di sekitar Kutub Utara melemah, ia menyebabkan banyak udara sejuk berada pada tahap tinggi. [+] garis lintang untuk dicampurkan dengan udara hangat di lintang pertengahan. Ini mendorong aliran jet ke selatan, membawa udara sejuk ke kawasan yang sangat padat penduduknya, dan mewujudkan keadaan untuk udara sejuk.

Cuaca yang kita alami di sebahagian besar hemisfera utara disebabkan oleh fenomena ini, yang berlaku sekarang.

Tetapi bagaimana pemanasan global boleh disalahkan?

Jawapannya mudah: kerana fenomena yang menyebabkan pusaran kutub pecah dikenal sebagai pemanasan stratosfera secara tiba-tiba, di mana lapisan atas atmosfera meningkat dalam suhu sekitar 30-50 ° C (54-90 ° F) sepanjang rentang hanya beberapa hari. Fakta bahawa terdapat massa darat yang terletak di hemisfera utara bermakna bahawa ketika suhu tanah meningkat, mereka mengangkut haba mereka ke lebih banyak lintang utara.

Vortex polar, biasanya, adalah kawasan sel tunggal atau dua sel yang tertumpu pada garis lintang kutub. . [+] Namun, kejadian pemanasan di sepanjang darat dan di laut di dekat kutub telah mengubah suhu dan kecerunan tekanan dalam beberapa tahun terakhir, dan menyebabkan pusaran polar tidak stabil. Ini mengakibatkan kejadian cuaca ekstrem yang kita alami baru-baru ini.

Perincian yang tepat tentang cara kerja ini rumit, tetapi penjelasannya mudah: suhu tanah yang lebih panas, terutama di utara Amerika Utara dan Eurasia utara, memungkinkan lebih banyak haba diangkut ke stratosfer Artik. Bumi yang lebih panas menjadikan kejadian pemanasan stratosfera secara tiba-tiba lebih mungkin dan lebih kerap. Dan peristiwa itu mengacaukan pusaran kutub, membawa udara sejuk ke tengah garis lintang, dan menyebabkan cuaca melampau yang kita alami sekarang.

Peta suhu Bumi pada hari Ahad, 27 Januari. Perhatikan bagaimana selatan, Antartika. Wilayah [+] mempunyai udara sejuk yang relatif terbatas, sementara wilayah utara, Kutub Utara memiliki kawasan yang lebih dingin dan lebih panas di lokasi yang tidak rata, mungkin di luar jangkaan.

Ketika Bumi terus menghangat, penutup salji akan berkurang dan lebih sedikit ais laut di kawasan genting ini, yang mengubah tekanan dan kecerunan suhu kawasan di sempadan pusaran polar. Dalam kes yang melampau, pusaran polar melemah atau runtuh akibatnya. Penghijrahan aliran jet adalah salah satu tanda pertama, dan ini telah menjadi fenomena yang sering berlaku dalam beberapa tahun kebelakangan.

Kejutan sejuk yang sangat besar yang kami alami pada tahun 2014 bukanlah acara sekali. Walaupun bagi banyak orang, ribut itu sangat mengesankan, rasanya seperti baru semalam, kita benar-benar dapat menjangkakan kejadian cuaca ekstrem seperti ini akan menjadi perkara biasa pada tahun-tahun mendatang. Iklim berubah, dan ini mempengaruhi cuaca kita dengan pelbagai cara di seluruh dunia.

Pada bulan Januari 2014, istilah pusaran polar masuk ke dalam leksikon yang popular dengan bencana sejuk. [+] snap yang mempengaruhi sebahagian besar Amerika Utara, menyebabkan sebahagian besar Air Terjun Niagara membeku, antara lain. Kita boleh menjangkakan bahawa peristiwa-peristiwa ini akan lebih kerap berlaku.

Mungkin secara paradoks, ia adalah pusaran polar yang kuat dan sejuk yang menghasilkan suhu yang stabil dan hangat di lintang pertengahan yang lebih padat pada musim sejuk. Ini adalah salah satu kesan perubahan iklim yang sudah ada di sini, dan akan memakan masa berabad-abad, dalam senario terbaik, untuk dibalikkan. Terdapat suhu beku dan sentuhan sejuk yang luar biasa yang mempengaruhi sebahagian besar jisim tanah di lintang tengah hemisfera utara sekarang, tetapi ini tidak akan terasa luar biasa untuk jangka masa panjang.

Semasa Bumi terus menghangat, kejadian cuaca yang melampau seperti ini akan menjadi perkara biasa, dengan banyak ahli klimatologi meramalkan pusaran polar yang tidak stabil membawa ribut seperti ini berulang kali dalam satu dekad. Selamat datang ke pemanasan global yang normal, di mana Kutub Utara bahkan tidak dapat tetap sejuk pada musim sejuk.


Mengebom glasier untuk ketulan ais

Tidak seperti Groundlings dan Old Faithfuls, kebanyakan Trailblazers tidak mahu mendarat berhampiran khatulistiwa sama sekali. Sebaliknya, mereka berharap dapat mengirim manusia ke garis lintang yang lebih sejuk di mana HiRISE dan instrumen lain telah memperlihatkan pemandangan yang dibentuk oleh es bawah permukaan. Kira-kira separuh daripada EZ bengkel & rsquos berada di lintang pertengahan yang tinggi, terutamanya di dataran rendah utara yang kaya dengan ais. & ldquoJika anda mahukan minuman sejuk di Marikh, jika anda mahukan minuman apa-apa jenis, ais glasier lintang tengah dan ais tanah terkubur adalah satu-satunya takungan yang terbukti ada, & rdquo Joe Levy memberitahu orang ramai semasa pembentangannya. Dia ingin menghantar angkasawan ke pinggir Hellas Basin, sebuah kawah hentaman raksasa di lintang tengah selatan. Levy, seorang ahli geologi di University of Texas di Austin, telah menggunakan data satelit untuk menghitung dan mengkaji ciri yang disebut apron puing puing & mdash yang dianggap sebagai glasier bawah permukaan & mdashseen sepanjang pertengahan garis lintang. Pada akhir projek, ia telah mengumpulkan lebih dari 11.000, kebanyakan mereka mungkin mengandungi berbilion tan es air.

Dalam gambar HiRISE warna palsu ini, glasier terkubur yang disebut & apron serpihan serpihan ldquolobate & rdquo mengalir ke lereng mesas di Deuteronilus Mensae, sebuah EZ yang dicadangkan di lintang tengah Maritim & hemisfera utara rsquos yang kaya dengan ais. Gambar meliputi kawasan sekitar satu kilometer persegi, dan merakam butiran sekecil 30 sentimeter.
Kredit: NASA / JPL-Caltech / University of Arizona

& ldquoAnda boleh memilih dari mana anda mahukan ketulan ais anda, dan anda baru mula mencincang, & rdquo Levy berkata. Atau, lebih provokatif, anda boleh meletupkan bom kecil di glasier untuk menggali & ldquoa lombong pit praktikal tanpa had untuk ais. & Rdquo Suasana Mars yang lemah kemudian dapat melakukan sebahagian besar pengekstrakan dan pemurnian secara percuma, menyalurkan ais yang terdedah menjadi wap air yang boleh dipadatkan dan dikumpulkan menggunakan peralatan yang hampir tidak lebih canggih daripada terpal. Beberapa orang penonton mengangkat bahu atau menggelengkan kepala & mdashLevy memasuki wilayah & ldquoAll You Gotta Do & rdquo. Melombong glasier untuk minum air dan bahan bakar, Levy melanjutkan, juga akan membuat gua es untuk menempatkan kru dan peralatan, melindungi mereka dari bahaya sinar kosmik dan ribut debu. Levy adalah seorang Burrower, seorang Martian yang menganggap prospek terbaik di dunia untuk kehidupan yang masih ada, manusia atau sebaliknya, berada di bawah permukaan. Suatu hari, para Burrower membayangkan, mungkin ketika meninjau sebuah gua untuk penempatan manusia baru, seorang angkasawan mungkin tersandung di sisa-sisa terakhir biosfer kuno Mars & rsquos, dipelintir oleh waktu dan kesendirian ke dalam bentuk selular tunggal yang gelap.

Secara semula jadi, terdapat ketegangan di sini. Kerana ais Mars & rsquos boleh menjadi objek kajian yang sukar dan sumber daya yang banyak untuk ditambang hibernasi. Penimbang tara terakhir di mana manusia pergi ke Marikh terbukti tidak ada kaitan dengan masalah roket, melainkan dengan menguruskan ancaman pencemaran silang dunia lain & sesuatu yang disebut NASA dan agensi angkasa lain & perlindungan ldquoplanetary. & Rdquo Di bengkel, prototaip angkasawan NASA yang rapi dan bersih bernama Stan Love memilih istilah yang lebih biasa: & ldquocooties. & rdquo

Angkasawan NASA, Stan Love bercakap di bengkel mengenai syarat keselamatan yang harus memandu pemilihan EZ. & ldquo [Angkasawan] tidak mengambil berat tentang identiti laman web ini, & rdquo Love mengatakan. & ldquoTetapi kami sangat prihatin sama ada laman web ini akan membunuh kami, dan sama ada setelah sampai ke sana, kami dapat melakukan apa-apa kerja. & rdquo
Kredit: NASA / Bill Ingalls

& ldquoKami & rsquore akan membuang bakteria dan virus sepanjang masa semasa kami & rsquore di Marikh, & rdquo Love berkata. & ldquoJika kita dapat & rsquot menghadapinya, kita tidak boleh & rsquot pergi & hellip. Anda bukan sahaja tidak dapat mencegah orang-orang keluar dari Marikh, anda juga boleh mencegah Marikh kembali ke habitat bersama anda. & Rdquo

Orang Mati menghadapi teka-teki, kata Love. Misi manusia ke planet ini dijual kepada orang ramai sebagai mencari kehidupan, bukan hanya formasi batu yang megah. Kehidupan & ldquois apa yang membuat orang teruja & ingat, pembayar cukai membiayai kita, jadi kita harus mengusahakan perkara yang menurut mereka menarik, & rdquo katanya. & ldquo Misi akan menjadi kurang menarik sekiranya kita pergi ke laman web yang kita tahu selamat dari segi biologi. Anda mempunyai pilihan yang sangat sukar. & Rdquo


Peperiksaan 1

Di kawasan padang pasir, iklimnya lebih kering, jadi terdapat fluks panas pendam rendah. Oleh kerana terdapat albedo tinggi, jumlah haba yang masuk akal diperlukan untuk memanaskan permukaan, yang akan menghasilkan nisbah Bowen yang rendah.

Sekiranya suhu meningkat, lebih banyak wap air dapat wujud di udara, jadi jika tekanan wap sebenarnya tidak berubah, RH akan menurun.

Inti ais adalah zarah di mana kristal ais terbentuk pada 0 darjah C, dan diperbuat daripada bahan yang berbeza daripada nukleus pemeluwapan

SALR (kadar penyejukan udara tepu) ialah 0.5 darjah C / 100 m

Pengangkat frontal - anjakan satu jisim udara ke atas yang lain

Penumpuan- apabila angin tahap rendah mengalir ke lokasi dari pelbagai arah

Berlaku apabila suhu meningkat dengan ketinggian dan bukannya berkurang, dan menyebabkan bungkusan udara menjadi negatif.

Penyongsangan sinaran (paling biasa) berlaku akibat penyejukan diabetes permukaan

Pembalikan frontal berlaku apabila bahagian depan sejuk atau panas hadir dan zon peralihan memisahkan jisim hangat dan sejuk

Altostratus tengah dan altokumulus

Berbisik dalam bentuk kerana angin kencang pada ketinggian tinggi & kerana zarah aisnya tersebar


Kandungan

Es kering adalah bentuk pepejal karbon dioksida (CO2, molekul yang terdiri daripada atom karbon tunggal yang terikat kepada dua atom oksigen. Es kering tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak mudah terbakar, dan dapat menurunkan pH larutan apabila dilarutkan dalam air, membentuk asid karbonik (H2CO3). [1]

Pada tekanan di bawah 5.13 atm dan suhu di bawah −56.4 ° C (216.8 K −69.5 ° F) (titik tiga), CO2 berubah dari pepejal menjadi gas tanpa bentuk cecair campur tangan, melalui proses yang disebut pemejalwapan. [nota 1] Proses sebaliknya disebut pemendapan, di mana CO2 berubah dari gas ke fasa pepejal (ais kering). Pada tekanan atmosfera, pemejalwapan / pemendapan berlaku pada suhu 194.7 K (−78.5 ° C −109.2 ° F). [2]

Ketumpatan ais kering meningkat dengan penurunan suhu dan berkisar antara kira-kira 1,55 dan 1,7 g / cm 3 (97 dan 106 lb / cu ft) di bawah 195 K (−78 ° C −109 ° F). [3] Suhu rendah dan penyejukan langsung ke gas menjadikan ais kering menjadi penyejuk yang berkesan, kerana lebih dingin daripada air es dan tidak meninggalkan sisa kerana keadaan berubah. [4] Entalpi pemejalwapannya adalah 571 kJ / kg (25.2 kJ / mol).

Es kering tidak kutub, dengan momen dipol sifar, daya van der Waals intermolekul yang menarik beroperasi. [5] Komposisi menghasilkan kekonduksian terma dan elektrik yang rendah. [6]

Umumnya diterima bahawa ais kering pertama kali diperhatikan pada tahun 1835 oleh penemu Perancis Adrien-Jean-Pierre Thilorier (1790-1844), yang menerbitkan kisah pertama bahan tersebut. [7] [8] Dalam eksperimennya, diperhatikan bahawa semasa membuka penutup silinder besar yang mengandungi karbon dioksida cair, sebahagian besar karbon dioksida cair cepat menguap. Ini hanya tinggal ais kering padat di dalam bekas. Pada tahun 1924, Thomas B. Slate memohon paten AS untuk menjual ais kering secara komersial. Selepas itu, dia menjadi yang pertama menjadikan ais kering berjaya sebagai industri. [9] Pada tahun 1925, bentuk CO yang padat ini2 telah diniagakan oleh DryIce Corporation of America sebagai "Ice dry", yang membawa nama biasa. [10] Pada tahun yang sama DryIce Co. menjual bahan tersebut secara komersial untuk pertama kalinya, memasarkannya untuk tujuan penyejukan. [9]

Ais kering mudah dihasilkan. [11] [12] Pertama, gas dengan kepekatan karbon dioksida tinggi dihasilkan. Gas seperti itu dapat menjadi hasil sampingan dari proses lain, seperti menghasilkan ammonia dari nitrogen dan gas asli, aktiviti penapisan minyak atau fermentasi skala besar. [12] Kedua, gas kaya karbon dioksida ditekan dan disejukkan sehingga ia cair. Seterusnya, tekanan dikurangkan. Apabila ini berlaku beberapa karbon dioksida cair menguap, menyebabkan penurunan suhu cecair yang tinggal. Akibatnya, kesejukan yang melampau menyebabkan cecair itu padat menjadi konsistensi seperti salji. Akhirnya, karbon dioksida pepejal seperti salji dimampatkan menjadi pelet kecil atau blok ais kering yang lebih besar. [13] [14]

Edit Komersial

Penggunaan ais kering yang paling biasa adalah untuk mengawet makanan, [1] menggunakan penyejukan bukan kitaran.

Ia sering digunakan untuk mengemas barang yang mesti tetap sejuk atau beku, seperti sampel ais krim atau biologi, tidak ada ketersediaan atau kepraktisan penyejukan mekanikal.

Es kering sangat penting dalam penyebaran beberapa vaksin, yang memerlukan penyimpanan pada suhu ultra-sejuk di sepanjang saluran bekalannya. [17]

Es kering boleh digunakan untuk membekukan makanan [18] atau sampel biologi makmal, [19] minuman berkarbonat, [18] membuat ais krim, [20] memantapkan tumpahan minyak [21] dan menghentikan patung ais dan dinding ais daripada mencair.

Es kering boleh digunakan untuk menahan dan mencegah kegiatan serangga di dalam bekas tertutup biji-bijian dan produk biji-bijian, kerana ia menggantikan oksigen, tetapi tidak mengubah rasa atau kualiti makanan. Atas sebab yang sama, ia dapat mencegah atau menangguhkan minyak dan lemak makanan daripada menjadi tengik.

Apabila ais kering diletakkan di dalam air, sublimasi dipercepat, dan awan kabut seperti asap yang tenggelam dan rendah akan terbentuk. Ini digunakan dalam mesin kabut, di teater, tarikan rumah berhantu, dan kelab malam untuk kesan dramatik. Tidak seperti kebanyakan mesin kabut buatan, di mana kabut naik seperti asap, kabut dari ais kering melayang di dekat tanah. [14] Es kering berguna dalam produksi teater yang memerlukan kesan kabut yang lebat. [22] Kabut berasal dari air curah ke mana ais kering diletakkan, dan bukan dari wap air atmosfera (seperti yang biasa diandaikan). [23]

Ia kadang-kadang digunakan untuk membekukan dan menghilangkan ketuat. [24] Namun, nitrogen cair berperanan lebih baik dalam peranan ini, kerana lebih sejuk sehingga memerlukan lebih sedikit masa untuk bertindak, dan kurang tekanan. [25] Es kering mempunyai masalah penyimpanan yang lebih sedikit, kerana ia dapat dihasilkan dari gas karbon dioksida termampat jika diperlukan. [25]

Tukang paip menggunakan peralatan yang memaksa CO cecair bertekanan2 ke dalam jaket di sekitar paip. Es kering yang terbentuk menyebabkan air membeku, membentuk palam ais, yang memungkinkan mereka melakukan pembaikan tanpa mematikan saluran air. Teknik ini boleh digunakan pada paip berdiameter hingga 4 inci (100 mm). [26]

Es kering boleh digunakan sebagai umpan untuk memerangkap nyamuk, kutu busuk, dan serangga lain, kerana daya tarik mereka terhadap karbon dioksida. [27]

Ia dapat digunakan untuk membasmi tikus. Ini dilakukan dengan menjatuhkan pelet ke dalam terowong pengerat di tanah dan kemudian menutup dari pintu masuk, sehingga mencekik haiwan itu ketika es kering menyebar. [28]

Pelet ais kering yang kecil dapat digunakan untuk memadamkan api baik oleh bahan bakar penyejuk maupun yang tercekik api dengan tidak termasuk oksigen. [29]

Suhu ais kering yang melampau boleh menyebabkan bahan viskoelastik berubah menjadi fasa kaca. Oleh itu, ia berguna untuk membuang banyak jenis pelekat sensitif tekanan.


Musim di Marikh

Seperti Bumi, Mars mempunyai empat musim kerana planet ini condong pada paksinya. Musim bervariasi panjang kerana orbit eksentrik Marikh di sekitar matahari. Di hemisfera utara, musim bunga adalah musim terpanjang pada tujuh bulan. Musim panas dan musim gugur adalah kira-kira enam bulan. Musim sejuk hanya empat bulan.

Semasa musim panas di Martian, penutup ais kutub, yang terdiri terutamanya dari ais karbon dioksida, menyusut dan mungkin hilang sama sekali. Apabila musim sejuk tiba, penutup ais tumbuh semula. Mungkin ada sebilangan air cair yang terperangkap di bawah kepingan ais karbon dioksida, kata para saintis.


Kandungan

Giacomo Maraldi menetapkan pada tahun 1704 bahawa topi selatan tidak berpusat pada tiang putaran Mars. [3] Semasa penentangan pada tahun 1719, Maraldi memerhatikan kedua-dua topi kutub dan variabilitas temporal sejauh mana.

William Herschel adalah orang pertama yang menyimpulkan kepadatan rendah atmosfer Martian dalam karya 1784 berjudul Pada penampilan luar biasa di daerah kutub di planet Marikh, kecenderungan paksinya, kedudukan kutubnya, dan sosok sferoidnya dengan beberapa petunjuk berkaitan dengan diameter dan atmosferanya yang sebenarnya. Ketika Mars kelihatan mendekat oleh dua bintang samar tanpa mempengaruhi kecerahannya, Herschel dengan tepat menyimpulkan bahawa ini bermaksud bahawa terdapat sedikit atmosfer di sekitar Mars yang mengganggu cahaya mereka. [3]

Penemuan Honore Flaugergues pada tahun 1809 mengenai "awan kuning" di permukaan Marikh adalah pemerhatian pertama mengenai ribut debu Martian. [4] Flaugergues juga diperhatikan pada tahun 1813 penurunan ais polar yang ketara semasa musim bunga Martian. Spekulasi bahawa ini bermaksud bahawa Mars lebih panas daripada Bumi yang terbukti tidak tepat.

Terdapat dua sistem temu janji yang kini digunakan untuk masa geologi Martian. Satu berdasarkan kepadatan kawah dan mempunyai tiga usia: Noachian, Hesperian, dan Amazonian. Yang lain adalah garis masa mineralogi, juga mempunyai tiga usia: Phyllocian, Theikian, dan Siderikian.

Pemerhatian dan pemodelan terkini menghasilkan maklumat bukan sahaja mengenai iklim dan keadaan atmosfera di Marikh sekarang tetapi juga masa lalu. Suasana Martian era Noachian telah lama berteori kaya dengan karbon dioksida. Pemerhatian spektral terkini mengenai deposit mineral tanah liat di Marikh dan pemodelan keadaan pembentukan mineral tanah liat [5] mendapati bahawa terdapat sedikit atau tidak ada karbonat di tanah liat pada zaman itu. Pembentukan tanah liat di persekitaran kaya karbon dioksida selalu disertai dengan pembentukan karbonat, walaupun karbonat kemudian dapat dilarutkan oleh keasidan gunung berapi. [6]

The discovery of water-formed minerals on Mars including hematite and jarosite, by the Opportunity rover and goethite by the Spirit rover, has led to the conclusion that climatic conditions in the distant past allowed for free-flowing water on Mars. The morphology of some crater impacts on Mars indicate that the ground was wet at the time of impact. [7] Geomorphic observations of both landscape erosion rates [8] and Martian valley networks [9] also strongly imply warmer, wetter conditions on Noachian-era Mars (earlier than about four billion years ago). However, chemical analysis of Martian meteorite samples suggests that the ambient near-surface temperature of Mars has most likely been below 0 °C (32 °F) for the last four billion years. [10]

Some scientists maintain that the great mass of the Tharsis volcanoes has had a major influence on Mars' climate. Erupting volcanoes give off great amounts of gas, mainly water vapor and CO2. Enough gas may have been released by volcanoes to have made the earlier Martian atmosphere thicker than Earth's. The volcanoes could also have emitted enough H2O to cover the whole Martian surface to a depth of 120 m (390 ft). Carbon dioxide is a greenhouse gas that raises a planet's temperature: it traps heat by absorbing infrared radiation. Thus, Tharsis volcanoes, by giving off CO2, could have made Mars more Earth-like in the past. Mars may have once had a much thicker and warmer atmosphere, and oceans or lakes may have been present. [11] It has, however, proven extremely difficult to construct convincing global climate models for Mars which produce temperatures above 0 °C (32 °F) at any point in its history, [12] although this may simply reflect problems in accurately calibrating such models.

Evidence of a geologically recent, extreme ice age on Mars was published in 2016. Just 370,000 years ago, the planet would have appeared more white than red. [13]

Mars' temperature and circulation vary every Martian year (as expected for any planet with an atmosphere and axial tilt). Mars lacks oceans, a source of much interannual variation on Earth. [ penjelasan diperlukan ] Mars Orbiter Camera data beginning in March 1999 and covering 2.5 Martian years [14] show that Martian weather tends to be more repeatable and hence more predictable than that of Earth. If an event occurs at a particular time of year in one year, the available data (sparse as it is) indicates that it is fairly likely to repeat the next year at nearly the same location, give or take a week.

On September 29, 2008, the Phoenix lander detected snow falling from clouds 4.5 kilometres (2.8 mi) above its landing site near Heimdal Crater. The precipitation vaporised before reaching the ground, a phenomenon called virga. [15]

Martian dust storms can kick up fine particles in the atmosphere around which clouds can form. These clouds can form very high up, up to 100 km (62 mi) above the planet. [16] The first images of Mars sent by Mariner 4 showed visible clouds in Mars' upper atmosphere. The clouds are very faint and can only be seen reflecting sunlight against the darkness of the night sky. In that respect, they look similar to mesospheric clouds, also known as noctilucent clouds, on Earth, which occur about 80 km (50 mi) above our planet.

Measurements of Martian temperature predate the Space Age. However, early instrumentation and techniques of radio astronomy produced crude, differing results. [17] [18] Early flyby probes (Mariner 4) and later orbiters used radio occultation to perform aeronomy. With chemical composition already deduced from spectroscopy, temperature and pressure could then be derived. Nevertheless, flyby occultations can only measure properties along two transects, at their trajectories' entries and exits from Mars' disk as seen from Earth. This results in weather "snapshots" at a particular area, at a particular time. Orbiters then increase the number of radio transects. Later missions, starting with the dual Mariner 6 and 7 flybys, plus the Soviet Mars 2 and 3, carried infrared detectors to measure radiant energy. Mariner 9 was the first to place an infrared radiometer and spectrometer in Mars orbit in 1971, along with its other instruments and radio transmitter. Viking 1 and 2 followed, with not merely Infrared Thermal Mappers (IRTM). [19] The missions could also corroborate these remote sensing datasets with not only their in situ lander metrology booms, [20] but with higher-altitude temperature and pressure sensors for their descent. [21]

Differing in situ values have been reported for the average temperature on Mars, [22] with a common value being −63 °C (210 K −81 °F). [23] [24] Surface temperatures may reach a high of about 20 °C (293 K 68 °F) at noon, at the equator, and a low of about −153 °C (120 K −243 °F) at the poles. [25] Actual temperature measurements at the Viking landers' site range from −17.2 °C (256.0 K 1.0 °F) to −107 °C (166 K −161 °F). The warmest soil temperature estimated by the Viking Orbiter was 27 °C (300 K 81 °F). [26] The Spirit rover recorded a maximum daytime air temperature in the shade of 35 °C (308 K 95 °F), and regularly recorded temperatures well above 0 °C (273 K 32 °F), except in winter. [27]

It has been reported that "On the basis of the nighttime air temperature data, every northern spring and early northern summer yet observed were identical to within the level of experimental error (to within ±1 °C)" but that the "daytime data, however, suggests a somewhat different story, with temperatures varying from year-to-year by up to 6 °C in this season. [28] This day-night discrepancy is unexpected and not understood". In southern spring and summer, variance is dominated by dust storms which increase the value of the night low temperature and decrease the daytime peak temperature. [29] This results in a small (20 °C) decrease in average surface temperature, and a moderate (30 °C) increase in upper atmosphere temperature. [30]

Before and after the Viking missions, newer, more advanced Martian temperatures were determined from Earth via microwave spectroscopy. As the microwave beam, of under 1 arcminute, is larger than the disk of the planet, the results are global averages. [31] Later, the Mars Global Surveyor's Thermal Emission Spectrometer and to a lesser extent 2001 Mars Odyssey's THEMIS could not merely reproduce infrared measurements but intercompare lander, rover, and Earth microwave data. The Mars Reconnaissance Orbiter's Mars Climate Sounder can similarly derive atmospheric profiles. The datasets "suggest generally colder atmospheric temperatures and lower dust loading in recent decades on Mars than during the Viking Mission," [32] although Viking data had previously been revised downward. [33] The TES data indicates "Much colder (10–20 K) global atmospheric temperatures were observed during the 1997 versus 1977 perihelion periods" and "that the global aphelion atmosphere of Mars is colder, less dusty, and cloudier than indicated by the established Viking climatology," again, taking into account the Wilson and Richardson revisions to Viking data. [34]

A later comparison, while admitting "it is the microwave record of air temperatures which is the most representative," attempted to merge the discontinuous spacecraft record. No measurable trend in global average temperature between Viking IRTM and MGS TES was visible. "Viking and MGS air temperatures are essentially indistinguishable for this period, suggesting that the Viking and MGS eras are characterized by essentially the same climatic state." It found "a strong dichotomy" between the northern and southern hemispheres, a "very asymmetric paradigm for the Martian annual cycle: a northern spring and summer which is relatively cool, not very dusty, and relatively rich in water vapor and ice clouds and a southern summer rather similar to that observed by Viking with warmer air temperatures, less water vapor and water ice, and higher levels of atmospheric dust." [28]

The Mars Reconnaissance Orbiter MCS (Mars Climate Sounder) instrument was, upon arrival, able to operate jointly with MGS for a brief period the less-capable Mars Odyssey THEMIS and Mars Express SPICAM datasets may also be used to span a single, well-calibrated record. While MCS and TES temperatures are generally consistent, [35] investigators report possible cooling below the analytical precision. "After accounting for this modeled cooling, MCS MY 28 temperatures are an average of 0.9 (daytime) and 1.7 K (night-time) cooler than TES MY 24 measurements." [36]

It has been suggested that Mars had a much thicker, warmer atmosphere early in its history. [37] Much of this early atmosphere would have consisted of carbon dioxide. Such an atmosphere would have raised the temperature, at least in some places, to above the freezing point of water. [38] With the higher temperature running water could have carved out the many channels and outflow valleys that are common on the planet. It also may have gathered together to form lakes and maybe an ocean. [39] Some researchers have suggested that the atmosphere of Mars may have been many times as thick as the Earth's however research published in September 2015 advanced the idea that perhaps the early Martian atmosphere was not as thick as previously thought. [40]

Currently, the atmosphere is very thin. For many years, it was assumed that as with the Earth, most of the early carbon dioxide was locked up in minerals, called carbonates. However, despite the use of many orbiting instruments that looked for carbonates, very few carbonate deposits have been found. [40] [41] Today, it is thought that much of the carbon dioxide in the Martian air was removed by the solar wind. Researchers have discovered a two-step process that sends the gas into space. [42] Ultraviolet light from the Sun could strike a carbon dioxide molecule, breaking it into carbon monoxide and oxygen. A second photon of ultraviolet light could subsequently break the carbon monoxide into oxygen and carbon which would get enough energy to escape the planet. In this process the light isotope of carbon ( 12 C) would be most likely to leave the atmosphere. Hence, the carbon dioxide left in the atmosphere would be enriched with the heavy isotope ( 13 C). [43] This higher level of the heavy isotope is what was found by the Rasa ingin tahu rover on Mars. [44] [45]


Tonton videonya: Как без лекарств снижать температуру детям? - Доктор Комаровский (Disember 2022).